Цифровой частотный детектор

Изобретение относится к технике связи и может использоваться в аппаратуре систем передачи данных,Цель изобретения - повышение точ 5ности детектирования. На Фиг,. 1 приведена структурнаяэлектрическая схема цифрового частотного детектора; на фиг. 2 - егочастотная характеристика; на фиг, 3,4 - временные диаграммы, поясняющиепринцип его работы; на Фиг. 5 - временные диаграммы выходных сигналов.Цифровой частотный детектор содержит ограничитель 1, первый и второй ждущие мультивибраторы 2 и 3,первый Формирователь 4 импульсов,первый элемент И 5, первый РБ-триггер 6, первый элемент ИЛИ 7, второйэлемент И 8, второй КБ-триггер 9,третий ждущий мультивибратор 10, второй формирователь 11 имульсов, третий-седьмой элементы И 12 - И 16,второй элемент ИЛИ 17, четвертый ждущий мультивибратор 18,Цифровой частотный детектор ра-ботает следующим образом.Входной сигнал (фиг. За) поступает на ограничитель 1, который формирует прямоугольные импульсы, следующие с частотой входного сигнала(фиг Зб), Выходной сигнал ограничителя 1 поступает на входы ждущихмультивибраторов 2 и 18, включая их.Длительность выходных импульсов ждущего мультивибратора 2 равна1 1(Фиг. Зж) щцущего мультик К,вибратора 18- о = --- (фиг. Зв),й Е 4,40Выходные импульсы ждущих мультивибраторов 2 и 18 задним фронтом включают ждущие мультивибраторы 3 и 10,Длительность выходных импульсов второго ждущего мультивибратора 3 равна ь= - (Фиг, Зи), ждущего мульт 1л 1тивибратора 10 - 4,= - (фиг. Зг).ХПока на выходах ждущих мультивибраторов 3 и 10 не сформируются имлпульсы длительностьюи 0 соответственно, ждущие мультивибраторы3 и 10 не реагируют на последующиеимпульсы, поступающие на их входы.Выходные импульсы ждущих мультивиб 55раторов 3 и 10 задним фронтом включают формирователи 4 и 11 импульсов,выходные импульсы которых имеют длил (лл )(Фиг, Зк,д)Пусть на вход детектора поступаетсигнал с нижнейхарактеристическойчастотой Г, . При этом импульсы, поступающие на входы элемента И 5,совпадают (Фиг, Зж,к), С выхода элемента И 5 (Фиг, Зл) импульсы поступают на Б-вход НБ-триггера 6, устанавливая его в единичное состояние(фиг, Зм), Кроме того, импульсы свыхода элемента И 5 через элементИЛИ 7 поступают на Б-вход КБ-триггера 9, устаьавливая его в единичноесостояние (фиг. Зн), Наличие на выходе КБ-триггера 9 единичного уровнясвидетельствует о том, что частотавходного сигнала находится в полосепропускания детектора,Пусть на вход детектора поступаетсигнал с верхней характеристическойчастотой Х . При этом импульсы, поступающие на входы элемента И 8,совпадают (фиг. Зв,д). С выхода элемента И 8 (фиг, Зе) импульсы поступают на Н-вход НБ-триггера 6, устанавливая его в нулевое состояние(Фиг, Зм), а также через элементИЛИ 7 на Б-вход КБ-триггера 9, устанавливая его в единичное состояниеили подтверждая предыдущее единичное состояние (фиг. Зн). Таким образом:когда частота входного сигнала равна йили Г , на выходе 1 детектора формируется уровень "1" или(Фиг, 5 б),Пусть на вход детектора поступает сигнал с частотой, меньшей й (фиг.4 а) . Импульсы (фиг. 4 б,г), поступающие на входы элемента И 5, не совпадают, На выходе элемента И 5 импульсы от сутствуют и КБ-триггер 6 сохраняет свое предыдущее состояние "1" или "0" в зависимости от значения частоты, предшествующей .сигналу с частотой ЕсЕ(если сигнал находился в диапазоне Г-К, то единичное состояние, а если в диапазоне Г-Е, - нулевое), Но при этом происходит совпадение импульсов на входах элемента И 12 (Фиг. 4 а,г). Импульсы с выхода элемента И 12 (фиг. 4 д) через элемент ИЛИ 17 поступают на Н-вход триггера 9, устанавливая его в нулевое состояние (Фиг. 4 е). При этом на выходах5 16элементов И 8 и 13-15 импульсы отсутствуют,Пусть на вход детектора поступает сигнал с частотой, большей частоты Г 4, (фиг. 4 а). Импульсы, посту 1пающие на ,входы элемента И 8(фиг, 4 ж,к), не совпадают, На выходе элемента И 8 импульсы отсутствуют и состояние КБ-триггера 6 не изменится. Но при этом происходит совпадение импульсов на входах элемента И 14 (фиг. 4 и,к), Импульсы с выхода элемента И 14 (фиг, 4 л) черезэлемент ИЛИ 17 поступают на К-входКБ-триггера 9, устанавливая (подтверждая) его в нулевое состояние(фиг, 4 е),Нулевое состояние КЯ-триггера .9свидетельствует о том, что частотасигнала находится за пределами полос пропускания детектора (фиг 5 б).При этом импульсы на выходах элементов И 5 и 13-15 отсутствуют,Таким образом, в зависимости отзначений частоты входного сигналаимпульсные последовательности формируются на выходах следующих элементов: выход И 5 - Г (Г (К, выходИ 12 - Е Е, выход И 13 - й)Г;выход И 8 - Г(й(К 4, выход И 14Г(Е выход Й 15 - Гс(ГЕсли частота входного сигнала находилась в диапазоне Е-Г,1 или й-Г,а затем изменилась и сталя равнойЙЕсГ, первый и второй КБ-триггеры 6 и 9 сохраняют свое предыдущеесостояние (первый РБ-триггер 6состояние " 1" или "О", соответственно, а второй КБ-триггер 9 - состояние "1", фиг, 5 а,б)Если частота входного сигнала находилась в диапазоне Г 4(Гс(Г, а затем изменилась скачком и стала равной1 Г(Е, первый и второй КБ-триггеры 6 и 9 также сохраняют свое предыдущее состояние, первый КЯ-триггер6 - состояние "О" или "1", а второйКЯ-триггер 9 - состояние "О"(фиг, 5 а,б),Таким образом, в зависимости отзначений частоты входного сигналасостояния первого и второго КБ-триггеров 6 и 9 могут быть, следующими,представленными в таблице Как видно из таблицы, состояние первого и второго КЯ-триггеров 6 и 9 однозначно определяют, находится 28216 6частота сигнала в полосе пропускания детектора или за ее пределом,Таким образом, изменяя длительности импульсов Ь - с 4, цифровой частотный детектор позволяет в широкихпределах изменять (формировать) частотную характеристику детектора.лВеличины длительностей , иопределяют ширину полос пропусканиядетектора Г-Г 1 и Г-Г, соответстлвенно, Величины длительностейли ь 4 определяют средние частоты полос пропускания детектора - Г 1,и Гбсоответственно. Задавая соответствующие значения длительностей импульсов, можно устанавливать требуемую зону нечувствительности: Г -Г2 ОФормула изобретенияЦифровой частотный детектор, со держащий последовательно соединенныеограничитель, первый и второй ждущие мультивибраторы и первый формирователь импульсов, выход которогосоединен с входом первого элементаИ, второй вход которого соединен свыходом первого ждущего мультивибратора, выход первого элемента И соединен с входом Б первого КБ-триггераи первым входом первого элемента ИЛИ,второй вход которого соединен с выходом второго элемента И и К-входомпервого РЯ-триггера, выход первогоэлемента ИЛИ соединен с Б-входом второго КБ-триггера, последовательносоединенные третий ждущий мультивибратор и второй формирователь импульсов, выход которого соединен с первымвходом второго элемента И, второйвход которого соединен с входом третьего ждущего мультивибратора, атакже третий и четвертый элементы И, 45 о т л и ч а ю щ и Й с я тем что сцелью повышения точности детектирования, в него введены пятый, шестойи седьмой элементы И, второй элементИЛИ и второй формирователь импульсов,причем выход первого ждущего мультивибратора соединен с первыми инверсными входами третьего и четвертогоэлементов И, вторые входы которыхсоединены с выходом первого формирователя импульсов, а выходы соединеныс первым входом второго элемента ИЛИ,и первым входом седьмого элемента Исоответственно, выход седьмого элемента И соединен с вторым входом вто1628216 Состояние триггера при частоте сигналаКБ-триг 4 ервыи 6 торой 9 рого элемента ИЛИ выход которого.соединен с К-входом второго КБ-триггера, выход ограничителя соединен стретьим инверсным входом третьегоэлемента И, третьим входом четвертого элемента И, первым инверсным входом пятого элемента И, первым входомшестого элемента И и входом четвертого ждущего мультивибратора, выходкоторого соединен с входом третьего ждущего мультивибратора и вторымиинверсными входами пятого и шестогоэлементов И, третьи входы которыхсоединены с выходом второго формирователя импульсов, причем выходы пя -того и шестого элементов И соединеныс третьим входом второго элемента ИЛИи вторым входом седьмого элементаИ соответственно.1628216 К Л Выход 1 Редактор О.Спесивых Заказ 349 Тираж 382 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 б д г д еГГ Составитель А.КолосовТехр ед Л,олийнык Корректор Л,Патай